201x屆高考化學(xué)一輪課時詳解無機非金屬材料的主角硅(1)

1、無機非金屬材料無機非金屬材料硅硅絢麗光纖絢麗光纖地球與地圖地球與地圖欄目索引欄目索引請請點點擊擊相相關(guān)關(guān)欄欄目目2413考點考點 梯級落實梯級落實微課微課 通法悟道通法悟道真題真題 重組集訓(xùn)重組集訓(xùn)課時課時 規(guī)范訓(xùn)練規(guī)范訓(xùn)練精選課件精選課件3 3考點一碳、硅單質(zhì)考點一碳、硅單質(zhì)2 2碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途( (用短線連接用短線連接) )【知識梳理知識梳理】1 1碳、硅元素在自然界中的存在形態(tài)碳、硅元素在自然界中的存在形態(tài)(1)(1)碳：碳：既有游離態(tài)又有化合態(tài)既有游離態(tài)又有化合態(tài)。(2)(2)硅：只有硅：只有化合態(tài)化合態(tài)。硅在地殼中的含量占第。硅在地殼中的含量占第

2、二二位。位。精選課件精選課件4 43 3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)精選課件精選課件5 5精選課件精選課件6 62.2.硅可用作半導(dǎo)體材料，是否可用于解釋元素周期性變化硅可用作半導(dǎo)體材料，是否可用于解釋元素周期性變化的規(guī)律？的規(guī)律？3.3.用化學(xué)方程式表示工業(yè)上獲取純硅的過程。用化學(xué)方程式表示工業(yè)上獲取純硅的過程。 可以，硅位于金屬和非金屬的分界線附近，性質(zhì)上由金屬可以，硅位于金屬和非金屬的分界線附近，性質(zhì)上由金屬性逐漸過渡到非金屬性，即有金屬的性質(zhì)又有非金屬的性質(zhì)。性逐漸過渡到非金屬性，即有金屬的性質(zhì)又有非金屬的性質(zhì)。精選課件精選課件7 7【題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練】題型一題型一 碳、硅單質(zhì)與材料碳、硅單質(zhì)與材

3、料1 1硅被譽為無機非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是硅被譽為無機非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“2121世紀的能源世紀的能源”、“未來的石油未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是。下列有關(guān)說法正確的是( ( ) )A A硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅英、水晶、瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅B B硅相對于氫氣便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有硅相對于氫氣便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是有開發(fā)價值的燃料開發(fā)價值的燃料C C存放存放NaOHNaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用細口玻璃瓶并配磨口玻璃塞溶液的

4、試劑瓶應(yīng)用細口玻璃瓶并配磨口玻璃塞D D硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以是制造光導(dǎo)纖維的基本硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，所以是制造光導(dǎo)纖維的基本原料原料 解析：解析： 硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，A A不正確；不正確；C C不正確，不正確，應(yīng)該用橡皮塞；應(yīng)該用橡皮塞；D D不正確，制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅。不正確，制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅。B B精選課件精選課件8 82 2石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，下列關(guān)于石墨烯的敘述石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，下列關(guān)于石墨烯的敘述正確

5、的是正確的是( () )A A石墨烯可導(dǎo)電，說明它是電解質(zhì)石墨烯可導(dǎo)電，說明它是電解質(zhì)B B石墨烯、金剛石、石墨烯、金剛石、C C6060、“碳納米碳納米泡沫泡沫”四種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)四種物質(zhì)都是碳的單質(zhì)C C由于由于C(C(石墨，石墨，s)=C(s)=C(金剛石，金剛石，s)s)HH1.9 kJ/mol1.9 kJ/mol知金剛石比石墨烯穩(wěn)定知金剛石比石墨烯穩(wěn)定D D盡量使用含盡量使用含12126 6C C的產(chǎn)品，減少使用含的產(chǎn)品，減少使用含13136 6C C的產(chǎn)品，此舉符合的產(chǎn)品，此舉符合“促進低碳經(jīng)濟促進低碳經(jīng)濟”的宗旨的宗旨解析：解析：“石墨烯可由石墨剝離而成石墨烯可由石墨剝離而成”

6、故石墨烯是可以導(dǎo)電故石墨烯是可以導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，的非金屬單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，A A項錯；項錯；石墨烯、金剛石、石墨烯、金剛石、C C6060、“碳納米泡沫碳納米泡沫”都是由碳元素形成的不都是由碳元素形成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體，同的單質(zhì)，它們互為同素異形體，B B項正確；項正確；C C項中由于石墨轉(zhuǎn)項中由于石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的化為金剛石的H0H0，是吸熱過程，即石墨的能量較金剛石低，是吸熱過程，即石墨的能量較金剛石低，因而石墨烯穩(wěn)定，因而石墨烯穩(wěn)定，C C項錯；項錯；12126 6C C和和13136 6C C都是碳元素，故都是碳元素，

7、故D D項錯。項錯。B B 精選課件精選課件9 9精選課件精選課件1010題型二題型二 工業(yè)上高純硅的制取工業(yè)上高純硅的制取4 420132013年年6 6月，歐洲對我國光伏產(chǎn)品實行高額征稅措施，嚴月，歐洲對我國光伏產(chǎn)品實行高額征稅措施，嚴重影響世界清潔能源的發(fā)展。多晶硅、導(dǎo)電玻璃重影響世界清潔能源的發(fā)展。多晶硅、導(dǎo)電玻璃( (玻璃上鍍金玻璃上鍍金屬屬) )是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要物質(zhì)。制備多晶硅必須先得到高是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要物質(zhì)。制備多晶硅必須先得到高純度硅。三氯甲硅烷純度硅。三氯甲硅烷(SiHCl(SiHCl3 3，可燃，可燃) )還原法是當前制高純硅的還原法是當前制高純硅的主要方法，其

8、生產(chǎn)流程如圖所示：主要方法，其生產(chǎn)流程如圖所示：(1)(1)下列判斷正確的是下列判斷正確的是_(_(填序號填序號) )。A A高純度石英砂能用作制造高純度石英砂能用作制造CPUCPU的半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體材料B B石英砂在高溫下與焦炭反應(yīng)生成粗硅和二氧化碳石英砂在高溫下與焦炭反應(yīng)生成粗硅和二氧化碳C C利用石英砂可制備光伏產(chǎn)業(yè)所需的玻璃利用石英砂可制備光伏產(chǎn)業(yè)所需的玻璃D D硅性質(zhì)穩(wěn)定，不能溶解在任何酸或堿溶液中硅性質(zhì)穩(wěn)定，不能溶解在任何酸或堿溶液中選項選項D D，SiSi性質(zhì)穩(wěn)定，但它能溶解在氫氟酸和性質(zhì)穩(wěn)定，但它能溶解在氫氟酸和NaOHNaOH溶液中。溶液中。選項選項B B：由于：由于SiO

9、SiO2 2與與C C在高溫下反應(yīng)時，在高溫下反應(yīng)時，C C是過量的，所以其產(chǎn)是過量的，所以其產(chǎn)物為物為COCO。解析：解析：(1)(1)選項選項A A，石英砂的主要成分是，石英砂的主要成分是SiOSiO2 2，SiOSiO2 2能制造光能制造光導(dǎo)纖維等，但它不是半導(dǎo)體，不能用于制造導(dǎo)纖維等，但它不是半導(dǎo)體，不能用于制造CPUCPU。 選項選項C C，SiOSiO2 2在高溫下與在高溫下與CaCOCaCO3 3、NaNa2 2COCO3 3反應(yīng)可制得玻璃。反應(yīng)可制得玻璃。C C (2)(2)整個制備過程中必須嚴格控制無水無氧。整個制備過程中必須嚴格控制無水無氧。SiHClSiHCl3 3遇遇H

10、 H2 2O O劇劇烈反應(yīng)生成烈反應(yīng)生成H H2 2SiOSiO3 3、HClHCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：式：_。H H2 2還原還原SiHClSiHCl3 3過程中若混入過程中若混入O O2 2，可能引起的后果是，可能引起的后果是_。(3)(3)該工藝流程可循環(huán)利用的物質(zhì)是該工藝流程可循環(huán)利用的物質(zhì)是_。SiHClSiHCl3 33H3H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 33HCl3HClH H2 2O O2 2與與SiHClSiHCl3 3、H H2 2混合可能引起爆炸混合可能引起爆炸 H H2 2和和HClHCl 精選課件精選課件1

11、111考點二碳、硅的氧化物考點二碳、硅的氧化物【知識梳理知識梳理】精選課件精選課件1212(2)(2)二氧化碳與二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較二氧化碳與二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較物質(zhì)物質(zhì)二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅與水反應(yīng)與水反應(yīng)COCO2 2H H2 2O HO H2 2COCO3 3不反應(yīng)不反應(yīng)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)SiOSiO2 24HF=SiF4HF=SiF4 42H2H2 2O O與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)( (如如NaOH)NaOH)COCO2 22NaOH=Na2NaOH=Na2 2COCO3 3H H2 2O O或或COCO2 2NaOH=NaHCONaOH=NaHCO3 3SiOSiO2 2

12、2NaOH=Na2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3H H2 2O O與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng) ( (如如NaNa2 2COCO3 3) )COCO2 2NaNa2 2COCO3 3H H2 2O= O= 2NaHCO2NaHCO3 3SiOSiO2 2NaNa2 2COCO3 3 NaNa2 2SiOSiO3 3COCO2 2與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)COCO2 2NaNa2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3SiOSiO2 2CaO CaSiOCaO CaSiO3 3與碳反應(yīng)與碳反應(yīng)C CCOCO2 2 2CO2CO2C2CSiOSiO2 2 SiSi2CO2CO精選課件精選課件13

13、13(3)(3)主要用途主要用途COCO2 2：化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。：化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。SiOSiO2 2：制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來制：制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來制造通訊材料造通訊材料光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維 精選課件精選課件1414B BD DC CE EA A精選課件精選課件1515提示：提示：精選課件精選課件1616【題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練】題組一題組一 二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途A A C C 2 2下列說法正確的是下列說法正確的是( () )二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應(yīng)，但不能

14、與任何二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟堿反應(yīng)，但不能與任何酸反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)酸反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)SiOSiO2 2CaCOCaCO3 3 CaSiOCaSiO3 3COCO2 2可推知硅可推知硅酸酸性比碳酸強二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸酸酸性比碳酸強二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸二氧化硅常被用來制造光導(dǎo)纖維二氧化硅常被用來制造光導(dǎo)纖維A AB B C C D D精選課件精選課件17173 3在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A A是一種固體單質(zhì)，是一種固體單質(zhì)，E E是一種白色不溶于水的物質(zhì)，是一種白色不溶于水的物質(zhì)，a a溶液焰色為黃色。據(jù)此填空：溶液焰色為黃

15、色。據(jù)此填空：(1)B(1)B的化學(xué)式是的化學(xué)式是_，目前在現(xiàn)代通訊方面，目前在現(xiàn)代通訊方面B B已被用作已被用作 _的主要原料。的主要原料。(2)B(2)B和和a a溶液反應(yīng)的離子方程式是溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A(3)A和和a a溶液反應(yīng)的離子方程式是溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C(4)C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式_。SiOSiO2 2 光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維( (或光纖或光纖) )SiOSiO2 2+2OH+2OH- -=SiO=SiO3 32-2-+H+H2 2O OSiOSiO3 32-2-+2H+2H+ + =H =H2 2SiOSiO3 3Si+2

16、OHSi+2OH- -+2H+2H2 2O=SiOO=SiO3 32-2-+2H+2H2 2精選課件精選課件1818題組二題組二 二氧化碳與鹽或堿溶液反應(yīng)的規(guī)律二氧化碳與鹽或堿溶液反應(yīng)的規(guī)律B B精選課件精選課件1919B B精選課件精選課件2020(2)(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷精選課件精選課件2121考點三硅酸、硅酸鹽及無機非金屬材料考點三硅酸、硅酸鹽及無機非金屬材料【知識梳理知識梳理】2 2硅酸鹽硅酸鹽(1)(1)由由硅、氧和金屬元素硅、氧和金屬元素組成化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖組成化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。石的主要成分。(2)(2)硅酸鈉硅酸鈉NaNa

17、2 2SiOSiO3 3COCO2 2H H2 2O=O=NaNa2 2COCO3 3H H2 2SiOSiO3 3硅酸鈉水溶液俗稱硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃水玻璃，是無色黏稠液體，常用于制備，是無色黏稠液體，常用于制備黏合劑黏合劑、防腐劑、耐火材料。、防腐劑、耐火材料。精選課件精選課件2222(3)(3)硅酸鹽組成的表示硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成成 如硅酸鈉如硅酸鈉(Na(Na2 2SiOSiO3 3) )可表示為可表示為NaNa2 2OSiOOSiO2 2，鉀長石鉀長石(KAlSi(KAlSi3 3O

18、O8 8) )可表示為可表示為 ( (或或K K2 2OAlOAl2 2O O3 36SiO6SiO2 2) )。3 3無機非金屬材料無機非金屬材料(1)(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料黏土、石灰石黏土、石灰石純堿、石灰石、石英純堿、石灰石、石英黏土黏土主要設(shè)備主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐玻璃熔爐陶瓷窯陶瓷窯生產(chǎn)條件生產(chǎn)條件高溫高溫(2)(2)新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷生物陶瓷、壓電陶瓷壓電陶瓷、光導(dǎo)纖維等。、光導(dǎo)纖維等。精選課件精選課件2323精選課件精選課件24242.(1)2.(1

19、)探究由探究由SiOSiO2 2制取制取H H2 2SiOSiO3 3的最佳方案的最佳方案( (用流程圖表示用流程圖表示) )。(2)(2)實驗室里熔融實驗室里熔融NaOHNaOH固體時，能否選用瓷坩堝？為什么？固體時，能否選用瓷坩堝？為什么？(3)(3)想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的從所給的4 4個詞中選出個詞中選出1 1個與它們同類的物質(zhì)個與它們同類的物質(zhì)_。( (填代碼填代碼) )光導(dǎo)纖維有機陶瓷人造纖維磚瓦光導(dǎo)纖維有機陶瓷人造纖維磚瓦 精選課件精選課件2525D D精選課件精選課件2626解析：根據(jù)青石棉的組成可

20、知，該解析：根據(jù)青石棉的組成可知，該物質(zhì)屬于硅酸鹽，不是一種易燃品且物質(zhì)屬于硅酸鹽，不是一種易燃品且難溶于水，難溶于水，A A不正確。不正確。根據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)該是根據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)該是NaNa2 2O3FeOFeO3FeOFe2 2O O3 38SiO8SiO2 2HH2 2O O，B B不正確。不正確。 根據(jù)組成可知和硝酸作用生成根據(jù)組成可知和硝酸作用生成2 mol2 mol硝酸鈉、硝酸鈉、5 mol5 mol硝硝酸鐵和酸鐵和1 mol NO1 mol NO，因此需要硝酸的物質(zhì)的量是，因此需要硝酸的物質(zhì)的量是18 mol18 mol，選項，選項C C正正確。和氫氟酸反應(yīng)生成確。和氫氟酸

21、反應(yīng)生成SiFSiF4 4、NaFNaF，物質(zhì)的量分別是，物質(zhì)的量分別是8 mol8 mol和和2 2 molmol，所以需要，所以需要HFHF的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是34 mol34 mol，D D不正確。不正確。 C C 精選課件精選課件2727精選課件精選課件2828題組二題組二 無機非金屬材料無機非金屬材料3 3開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說法正確的是說法正確的是( () )硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)晶飾物